Một số người nói: "Bộ vi sai chỉ cho phép bánh xe bên trái và bên phải tự quay-không có gì phức tạp cả." Mặc dù điều đó nghe có vẻ đơn giản nhưng thực tế nó lại bỏ sót điểm quan trọng.
Vấn đề cơ bản mà bộ vi sai giải quyết không chỉ đơn giản là để bánh xe "quay theo cách chúng muốn"; đúng hơn, nó cho phép xe truyền lực đồng thời cho phép bánh dẫn động bên trái và bên phải quay với tốc độ khác nhau trong khi rẽ. Nắm bắt được sự khác biệt này là bước đầu tiên để hiểu cách thức hoạt động của vi sai.
01. Không có vi sai, việc rẽ sẽ trở thành một vấn đề lớn
Hãy xem xét một-tình huống thực tế: hai người đi bộ-cạnh nhau- rồi rẽ vào nhau. Người ở bên ngoài phải bước những bước dài hơn, nhanh hơn, trong khi người ở bên trong phải bước những bước nhỏ hơn. Nguyên tắc tương tự cũng áp dụng cho ô tô rẽ vào một góc-các bánh xe bên ngoài di chuyển theo một vòng cung lớn hơn và các bánh xe bên trong di chuyển dọc theo một vòng cung nhỏ hơn nên chúng yêu cầu tốc độ quay khác nhau.
Phân tích cấu trúc và nguyên tắc khác biệt _ Pacific Auto Network
Đây chính xác là lúc những chiếc xe đời đầu có bánh dẫn động trục đặc{0}} gặp rắc rối. Với bánh xe bên trái và bên phải được khóa với nhau bằng một trục cứng, chúng buộc phải quay với tốc độ như nhau. Tính năng này hoạt động tốt khi lái xe thẳng, nhưng ở khúc cua-nơi các bánh xe thực sự cần quay với tốc độ khác nhau-buộc chúng phải đồng bộ khiến chúng va chạm nhau.
Bạn có thể hình dung điều này giống như hai người đang chạy trên một đường cong với hai chân bị trói vào nhau: người ở bên ngoài muốn đi nhanh hơn, trong khi người ở bên trong muốn đi chậm hơn, dẫn đến chuyển động lúng túng, thiếu phối hợp cho cả hai.
Do đó, chức năng chính của bộ vi sai là đáp ứng nhu cầu thiết yếu để bánh dẫn động bên trái và bên phải quay với tốc độ khác nhau trong khi rẽ; xử lý sự ổn định chỉ đơn giản là một trong những lợi ích thiết thực mang lại từ việc này. Trong các cuộc trò chuyện sau này về ô tô, nếu ai đó mô tả bộ vi sai đơn thuần như một "bộ phận hiệu suất", bạn có thể hỏi: "Nếu không có nó, làm sao bánh dẫn động bên trái và bên phải xử lý những khoảng cách khác nhau mà chúng cần đi khi rẽ?"
02. Sự khác biệt về loại bánh răng: các trạng thái riêng biệt khi rẽ và lái xe theo đường thẳng-
Bộ vi sai loại bánh răng trong ô tô hiện đại có thể trông phức tạp hơn bạn mong đợi nhưng khái niệm cơ bản vẫn giữ nguyên: công suất phải tiếp tục được truyền đi nhưng các bánh xe ở hai bên phải có khả năng điều chỉnh tốc độ quay dựa trên những khoảng cách khác nhau mà chúng di chuyển.
Nó bao gồm các bộ phận như vỏ vi sai, bánh răng hành tinh (hoặc bánh răng nhện), trục bánh răng hành tinh và bánh răng bên (hoặc bánh răng trục). Khi lái xe trên đường thẳng, bánh xe bên trái và bên phải di chuyển khoảng cách gần như nhau. Cơ cấu bên trong của bộ vi sai hoạt động như một bộ phận đồng bộ: các bánh răng hành tinh quay cùng với vỏ nhưng không quay trên trục riêng của chúng, giữ cho cả hai bánh quay cùng tốc độ.
Tình hình thay đổi khi rẽ. Bánh xe bên ngoài cần quay nhanh hơn, trong khi bánh xe bên trong cần quay chậm hơn. Tại thời điểm này, các bánh răng hành tinh bắt đầu quay trên trục của chính chúng ngoài việc quay tròn, "điều chỉnh" sự chênh lệch tốc độ này một cách hiệu quả. Việc điều chỉnh tốc độ này diễn ra tự động, không cần người lái điều chỉnh.
Hãy nhớ công thức này: Tốc độ bánh xe bên trái + Tốc độ bánh xe bên phải=2 × Tốc độ vi sai nhà ở. Khi rẽ, tốc độ mà một bên tăng lên hoàn toàn khớp với tốc độ mà bên kia giảm tốc độ; tổng số tiền không đổi.
03. Vi sai mở: Thuận tiện khi rẽ nhưng lại là trở ngại khi trượt
Tại thời điểm này, nhiều người có thể tự nhiên kết luận rằng vì bộ vi sai cho phép bánh xe bên trái và bên phải quay với tốc độ khác nhau nên nó phải có hiệu quả trong mọi điều kiện lái xe.
Đó chính xác là vấn đề nằm ở đâu. Mặc dù bộ vi sai mở hoạt động trơn tru khi rẽ tiêu chuẩn nhưng chúng có thể bộc lộ những thiếu sót đáng kể trên những-bề mặt có lực kéo thấp-chẳng hạn như đường ướt, băng giá hoặc lầy lội.
Sơ đồ kết cấu khung gầm ô tô hoàn chỉnh – Pacific Auto Encyclopedia
Nguyên tắc cơ bản của bộ vi sai mở là lực truyền về phía dễ lái nhất. Nói cách khác, phía có ít lực cản nhất sẽ có tốc độ quay cao nhất.
Tính năng này hoạt động tốt trên đường bình thường, nhưng tình huống sẽ thay đổi nếu một bánh xe chạm vào băng hoặc mất tiếp xúc với mặt đất (treo trong không khí). Bánh xe bị trượt ít gặp lực cản nên toàn bộ lực đều dồn về phía đó; bánh xe quay trong không khí chạy rất nhanh, trong khi bánh xe có lực kéo thực tế không nhận được lực.
Nó giống như đứng bằng một chân trên đất khô và chân kia trên băng: chân trên băng lắc lư dữ dội, nhưng cơ thể bạn không thể tạo ra bất kỳ lực đòn bẩy hoặc động lượng hiệu quả nào về phía trước.
Vì vậy, quan điểm “có vi sai là không lo trượt bánh” là không chính xác. Bộ vi sai mở vượt trội trong việc quản lý sự chênh lệch tốc độ khi rẽ, nhưng chúng gặp khó khăn trong việc xử lý tình trạng mất lực xảy ra khi một bánh xe mất lực kéo. 04. Giới hạn-Bộ vi sai chống trượt (LSD): Xử lý chuyển động quay của bánh xe
-Vi sai trượt giới hạn-thường được gọi là LSD-được định nghĩa bằng chính từ "độ trượt giới hạn".
Nó không loại bỏ sự khác biệt về tốc độ quay giữa bánh xe bên trái và bên phải; thay vào đó, khi bánh xe có xu hướng quay tự do, nó sẽ hạn chế hiện tượng trượt không hiệu quả này, do đó đảm bảo xe bám đường tốt hơn.
Lấy LSD kiểu gói ly hợp thông thường làm ví dụ: nó kết hợp một bộ tấm ma sát giữa các bánh răng bên và vỏ vi sai. Khi vào cua thông thường, nó hoạt động giống như một bộ vi sai mở, cho phép chênh lệch tốc độ giữa các bánh xe. Tuy nhiên, khi một bánh xe bắt đầu trượt, cơ cấu ly hợp ở bên có lực kéo sẽ được tác động (nén), cho phép truyền lực đến đó thay vì lãng phí hoàn toàn vào bánh xe quay.
Chỉ cần nhớ điều này: bộ vi sai tiêu chuẩn xử lý việc vào cua, trong khi bộ vi sai hạn chế trượt giúp giảm thiểu độ xoáy của bánh xe.
Lần tới khi bạn xem bảng thông số kỹ thuật của một chiếc xe, đừng nhầm lẫn "vi sai" tiêu chuẩn với "-vi sai hạn chế trượt"-hãy nghĩ rằng vi sai cho phép chân trái và chân phải của bạn bước nhịp nhàng theo một đường cong, trong khi chân phải hoạt động như một bộ ổn định giúp bạn không lãng phí toàn bộ sức lực khi lắc lư khi mặt đất trơn trượt.
Hai lựa chọn: Phân tích ngắn gọn về Hệ thống AWD Buick Envision
05. Khóa vi sai thì sao? Nó làm điều ngược lại chính xác
Có một khái niệm khác thường gây nhầm lẫn: khóa vi sai.
Chức năng của khóa vi sai hoàn toàn trái ngược với khóa vi sai tiêu chuẩn: nó khóa cơ cấu vi sai, ngăn chặn mọi sự khác biệt về tốc độ quay giữa các bánh xe.
Khi nào nó được sử dụng? Để phục hồi-trên đường địa hình. Nếu một bánh xe hoàn toàn nhấc khỏi mặt đất hoặc quay bất lực, khóa vi sai sẽ buộc cả hai bánh xe quay với cùng tốc độ, hướng lực về phía có lực kéo.
Tóm lại một cách đơn giản: vi sai tiêu chuẩn cho phép chênh lệch tốc độ (khi vào cua), vi sai-hạn chế trượt hạn chế chênh lệch tốc độ quá mức (để xử lý bánh xe quay) và khóa vi sai loại bỏ hoàn toàn chênh lệch tốc độ (để không bị kẹt).
Nếu bạn chỉ sử dụng phương tiện của mình để đi lại hàng ngày trên đường trải nhựa thì việc hiểu cách hoạt động của bộ vi sai chủ yếu có giá trị để bạn không lo lắng khi nghĩ rằng "sự khác biệt về tốc độ cho thấy có sự cố"-trong thực tế, việc bánh xe bên trái và bên phải quay với tốc độ khác nhau khi rẽ là điều hoàn toàn bình thường. Nếu bạn thường xuyên gặp đường trơn trượt hoặc lầy lội, bạn nên làm rõ sự khác biệt giữa hệ thống vi sai mở và hệ thống-hạn chế trượt. Lần tới khi bạn đến đại lý, hãy chú ý xem nhân viên bán hàng nói rằng xe có "bộ vi sai" hay "bộ vi sai hạn chế trượt"-, điều trước cho bạn biết rất ít thông tin, trong khi điều sau nói lên hiệu suất thực tế của xe trên bề mặt trơn trượt.
